本文關(guān)鍵詞：靈活光網(wǎng)絡(luò)中多參數(shù)約束路由和頻譜分配算法研究

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【摘要】：隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新型業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)流量呈現(xiàn)爆炸式增長。而傳統(tǒng)的波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)采用固定的信道間隔,容易造成帶寬資源的浪費(fèi)。為了充分利用光網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源,引入了靈活柵格技術(shù)。它采用更精細(xì)粒度的頻隙間隔,可為請求分配與之需求相匹配的帶寬資源,實(shí)現(xiàn)了帶寬的彈性分配,提高了帶寬資源利用效率。同時(shí),傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)具有多樣化及復(fù)雜化特點(diǎn),用戶也要求網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可定制化,因此光網(wǎng)絡(luò)的控制管理方面則向可軟件定義、靈活、智能的方向發(fā)展。然而,在光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中,物理損傷仍然是影響端到端連接提供的主要因素。并且隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的不斷增長,網(wǎng)絡(luò)的能耗問題也日益突出。本論文在此背景下,深入研究了靈活光網(wǎng)絡(luò)中的損傷、能耗等多參數(shù)約束的路由和頻譜分配(Routing and Spectrum Assignment,RSA)問題,以保證業(yè)務(wù)連接的提供,有效提升網(wǎng)絡(luò)性能。主要研究成果如下:(1)在靈活光網(wǎng)絡(luò)背景下,提出了一種調(diào)制格式自適應(yīng)的RSA算法。該算法較為全面地考慮物理層損傷,建立了傳輸距離模型。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中兩節(jié)點(diǎn)間的不同距離,自適應(yīng)地選擇合適的調(diào)制格式,進(jìn)行路由和頻譜分配過程。這樣既滿足了業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量(Quality of Transmission,Qo T)需求,降低了網(wǎng)絡(luò)阻塞率,同時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率。(2)基于權(quán)值,將物理損傷和能耗作為影響業(yè)務(wù)選路的因素定義了鏈路代價(jià)函數(shù)。針對不同等級的業(yè)務(wù),分別設(shè)置不同的最佳權(quán)重系數(shù),提出了損傷能耗綜合評估模型并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種能源有效的自適應(yīng)權(quán)重RSA算法。該算法針對不同等級業(yè)務(wù)的不同需求進(jìn)行路由選擇過程,在保證服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,Qo S)的同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)的能源消耗,實(shí)現(xiàn)了服務(wù)質(zhì)量與能源消耗之間的權(quán)衡。(3)在軟件定義靈活光網(wǎng)絡(luò)背景下,考慮物理損傷影響及節(jié)能需求,設(shè)計(jì)了損傷能耗感知的控制平面,并將其擴(kuò)展到多域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,考慮業(yè)務(wù)的多樣化需求,提出了相應(yīng)的控制機(jī)制及業(yè)務(wù)區(qū)分的多域RSA算法。仿真結(jié)果表明所提方案能夠在降低網(wǎng)絡(luò)阻塞率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能,并在時(shí)延可接受的情況下提高了頻譜資源的利用率。
【關(guān)鍵詞】：靈活光網(wǎng)絡(luò) 物理損傷 服務(wù)質(zhì)量 能源消耗 路由和頻譜分配
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 研究背景及意義11-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析14-20
• 1.2.1 物理損傷分析及數(shù)據(jù)傳輸問題研究14-15
• 1.2.2 調(diào)制格式自適應(yīng)RSA算法研究15-16
• 1.2.3 能耗和QoS均衡的資源分配算法研究16-17
• 1.2.4 基于OpenFlow的控制平面設(shè)計(jì)及資源分配算法研究17-20
• 1.3 論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)20-21
• 1.4 本章小結(jié)21-23
• 第2章 靈活光網(wǎng)絡(luò)路由和頻譜資源分配算法分析23-30
• 2.1 靈活光網(wǎng)絡(luò)概述23-26
• 2.1.1 基于OFDM的靈活光網(wǎng)絡(luò)23-24
• 2.1.2 軟件定義靈活光網(wǎng)絡(luò)24-26
• 2.2 基本的路由和頻譜分配算法26-27
• 2.3 參數(shù)約束的RSA算法27-29
• 2.3.1 單約束RSA算法分析27-28
• 2.3.2 多參數(shù)約束RSA算法28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 基于OFDM的調(diào)制格式自適應(yīng)RSA算法30-44
• 3.1 光信號傳輸距離模型30-31
• 3.2 調(diào)制格式的選擇31-32
• 3.3 調(diào)制格式自適應(yīng)的RSA算法設(shè)計(jì)32-37
• 3.3.1 算法描述32-35
• 3.3.2 算法舉例35-37
• 3.4 算法仿真及分析37-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 第4章 基于損傷能耗約束的自適應(yīng)權(quán)重RSA算法44-55
• 4.1 損傷能耗綜合評估模型設(shè)計(jì)44-45
• 4.1.1 物理損傷及能耗分析44-45
• 4.1.2 損傷能耗綜合評估模型45
• 4.2 能源有效的自適應(yīng)權(quán)重RSA算法設(shè)計(jì)45-49
• 4.2.1 權(quán)重參數(shù)分析45-47
• 4.2.2 算法設(shè)計(jì)47-49
• 4.3 算法仿真及分析49-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 基于OpenFlow的損傷能耗多參數(shù)約束RSA算法55-74
• 5.1 損傷能耗感知的控制平面設(shè)計(jì)55-56
• 5.2 業(yè)務(wù)區(qū)分的多域控制策略56-58
• 5.3 OpenFlow協(xié)議擴(kuò)展58-59
• 5.4 多域RSA算法設(shè)計(jì)59-65
• 5.4.1 損傷評估及能耗模型60-61
• 5.4.2 算法設(shè)計(jì)61-64
• 5.4.3 算法舉例64-65
• 5.5 仿真結(jié)果及分析65-72
• 5.5.1 域內(nèi)RSA算法性能仿真66-70
• 5.5.2 多域RSA算法仿真分析70-72
• 5.6 本章小結(jié)72-74
• 結(jié)論74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 作者簡介82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參加科研情況82-84

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